KR20010072677A - 비동축 출력을 갖는 변속기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 회전축(114, 116) 주위로 회전이 가능하도록 배열되는 입력축(32, 64), 주축(38, 66), 중간축(46, 86) 및 출력축(112)과 축(32, 38, 46, 60, 64, 66, 112, 132)상에 다수의 느슨한 기어휠들(68, 70, 72, 74, 96, 98, 111, 128) 및 고정 기어휠들(76, 78, 80, 88, 90, 92, 94, 108, 110, 130)을 갖는 차량변속기(6, 60)를 제공한다. 출력축(112)상에는 기어휠(110, 111, 128)이 고정되어 회전하도록 배열되어, 중간축(86)에 고정되어 회전하도록 결합되는 기어휠(108, 130)에 의하여 구동되며, 이러한 기어쌍(108-110, 108-111, 130-128)은 하나의 정수를 형성한다. 변속기(60)의 입력축(64)은 주축(66)에 고정되어 회전하도록 결합되며, 입력축(64)의 회전축(116) 및 주축(66)의 회전축(116)은 동일한 축을 구성한다. 주축(66)의 회전축(116) 및 출력축(112)의 회전축(114)은 동일한 축을 구성하지 않으며, 주축(66) 및 출력축(112)의 회전축(114, 116)의 축간 거리(118)는 정수의 기어쌍(108-110, 108-111, 130-128)의 변속비에 의하여 결정된다.

Description

비동축 출력을 갖는 변속기{TRANSMISSION WITH NON-COAXIAL OUTPUT}
선행 기술에서는 입력축, 주축 및 출력축을 갖는 변속기가 공지되며, 이 때 입력축, 주축 및 출력축은 1개의 공통의 회전축 상에 배열된다. 이러한 유형의 변속기는 일체형의 입력축과 주축 또는 일체형의 주축과 출력축을 가질 수 있다. 예를 들어, 독일 특허 제 195 38 192 호에는 이에 속하는 1개의 변속기가 기재되어 있다.
상기 변속기의 소요 변속비에 의하여 축의 기어휠의 잇수가 결정된다. 이것는 서로 평행한 축의 기어휠의 일정한 직경비 및 이에 따른 평행축의 공간적인 거리를 조건으로 한다. 이와 같이 일반적으로 입력축 상의 제 1 기어휠 및 구동측에서 본 중간축 상의 제 1 기어휠로 구성되는 기어쌍이 있는 경우에 직경이 아주 작은 입력축 상의 기어휠이 직경이 아주 큰 중간축 상의 기어휠에 마주 대하여 배열되게 된다. 이러한 기어쌍은 낮은 회전수 레벨로 큰 토크의 전달을 가능하게 한다. 그러나, 큰 공간 간격은 큰 변속기 하우징 크기를 발생시키고, 이것은 차량 제조업체의 설치 공간에 있어서 곤란을 야기한다.
본 발명은 청구항 1에 따른 주축 및 중간축을 갖는 변속기에 관한 것이다.
도 1은 선행 기술에 따른 변속기의 도면,
도 2는 본 발명에 따른 변속기의 개략도,
도 3은 분할형 변속기의 도2에 따르는 배치도이다.
본 발명에 있어서는 변속기의 설치 공간을 저감시켜 변속기 크기를 작게 하기 위한 과제를 기본으로 한다.
상기 과제는 청구항 1의 특징부를 갖는 변속기에 의해 해결될 수 있다. 여러 실시예는 종속항에 기재된다.
본 발명에 있어서 중간축과 회전 고정 연결되는 기어휠에 의해 구동되는 변속기의 1개의 기어휠을 출력축에 회전 고정되도록 설치하는 것을 제안하는 바, 이러한 기어쌍은 하나의 정수를 형성한다. 이것와 동시에 변속기의 입력축은 주축과 회전 고정되도록 연결되된다. 입력축과 주축의 회전축은 동일하며, 주축의 회전축과 출력축의 회전축은 동일한 축을 구성하지 않는다. 주축과 출력축의 회전축간 거리는 서로 마주하는 정수의 기어쌍 변속비에 의하여 결정된다.
하나의 유리한 실시예에 있어서, 정수의 기어쌍은 분리형 변속기 하우징에 내장되어 상기 기어쌍의 교체를 가능하게 한다.
하나의 또 다른 유리한 실시예에 있어서, 직접 주축이나 또는 중간축에 의하여 구동이 가능한 유압식 리타더(retarder) 구동을 위한 보조 출력축이 설치되는데, 이것는 고속 단계의 중간 변속없이도 리타더의 고속 회전을 달성하기 위하여 사용된다.
또 다른 유리한 실시예는 자동 변속기에서의 1/2단 점프에서 변속단을 나누기 위하여 분리형 변속기를 위한 변속 장치를 제시한다.
또 하나의 유리한 실시예는 변속기의 전체 변속 범위의 확장을 위하여 인접하는 정수의 기어쌍을 갖는 톱니바퀴식 변속기 형태의 범위 그룹 변속기를 제시한다.
변속기의 구동측 단부로의 변속기 정수의 배열의 변위와 주축 및 출력축의 회전축의 비동축도에 의하여 변속기의 큰 기어휠 직경이 감소하게 된다. 이것으로 인하여 직경이 감소됨과 동시에 기어휠 중량도 감소되고, 평행축의 축간 거리가 감소하게 되는데, 이것에 따라서 변속기의 크기가 감소하게 된다. 변속기가 줄어든다는 것은 이 위치에서 유리하게 중량이 보다 작아지고, 차량 설치 공간이 커진다는 것을 의미한다. 동시에 기어휠의 소형화 및 하우징 재료비와 가공비 절감이 가능하다. 기어휠의 작은 운동 질량 및 변속시 동조화되는 질량으로 인하여 명백히 공지된 범용 변속기 레벨 아래에 드는 변속 하중 레벨에 이른다. 동시에 동조화 질량은 보다 적기 때문에 동조 장치는 보다 작게 된다.
출력축 또는 주축 및 중간축 사이의 축간 거리가 작은 경우에는 중간축의 구동측 단부에서의 작은 기어휠에 의하여 중간축의 회전수는 보다 높은 레벨에 있다. 이로 인하여 변속기의 대부분에서 변속기의 구성 부품은 구비되어야 할 감소된 토크 레벨에 이른다. 우선 출력 정수에서 출력축과 중간축 사이의 축간 거리가 크게 되면 보다 큰 토크가 발생한다. 변속기 입력 토크는 등판- 및 고속형의 변속기 유형의 발명에 따른 배열에 의하여 동일한 크기로 설계된다.
선행 기술에 따른 입력축과 주축의 일체형에 의하여 입력축에서 주축의 저널 베어링을 생략할 수 있다. 변속기 단부에 설치되는 기어쌍은 별도 구성 그룹으로서 기타의 변속기 하우징에 추가 설치되어 출력 정수의 상이한 기어쌍으로 변속기 모듈의 구조 방식을 가능하게 한다.
이하, 본 발명을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 확대도에서 여기에서는 예로서 전진 5단과 후진 1단의 변속기(6)를 도시한다. 3개의 변속 막대(20, 22 및 24)로 맞물리는 변속 레버(18)로, 변속 분기부를 거쳐서 동조 장치(26, 28 및 30)를 소요 변속 위치로 이동시킨다. 따라서, 동조 장치(30)는 후진 및 1단 변속을 시킨다. 동조 장치(26)는 2단 및 3단 변속하는 데 사용되는 한편, 동조 장치(28)는 4단 및 5단의 변속에 사용된다.
변속기 입력축(32)은 예를 들어 베어링(36)으로 도시되는 베어링에 의하여 변속기 하우징(34)내에 지지된다. 주축(38)은 베어링(40)에 의하여 변속기 입력축(32)에 지지되고, 예를 들어 베어링(42)로 도시되는 베어링에 의하여 하우징(34)에 지지된다. 후진에 있어서 회전 방향의 역전은 중간 기어휠(44)에 의해 이루어지며, 이것의 치합은 주축(38)상의 후진 변속 기어휠의 치와 중간축(46)의 기어휠과의 치합이 이루어진다. 전진 변속에 대한 주축(38)상의 다른 기어휠의 치는 동시에 중간축(46)의 이에 대응하는 치와 치합된다. 또한, 변속기 입력축(32)에는 크러치 몸체(54)를 수용하기 위한 치가 감안되어 있다.
도 2는 본 발명에 따르는 변속기 구조의 개략도를 도시한다. 변속기(60)는변속기 하우징(62)을 가지며, 입력축(64)이 돌출된다. 입력축(64)은 변속기(60)의 주축(66)과 일체형으로 구성된다. 주축(66)상에는 7개의 기어휠(68, 70, 72, 74, 76, 78, 80)가 배열되고, 이 중에서 기어휠(68, 70, 72, 74)는 주축(66)상에서 느슨하게 회전 가능한 반면에, 기어휠(76, 78, 80)는 항상 주축(66)에 고정되어 회전하도록 연결된다. 기어휠(68 및 70)사이에는 동조 장치(82)가 설치되고, 이것에 의하여 선택적으로 기어휠(68) 또는 기어휠(70)은 주축(66)에 고정되어 회전하도록 연결된다. 기어휠(72 및 74) 사이에는 동조 장치(84)가 설치되고, 이것에 의하여 선택적으로 기어휠(72) 또는 기어휠(74)가 주축(66)에 고정되어 회전하도록 연결된다.
중간축(86) 상에는 동시에 7개의 기어휠(88, 90, 92, 94, 96, 98, 100)이 배열되고, 이 중에서 기어휠(88, 90, 92, 94)은 항상 중간축(86)에 고정되어 회전하도록 연결된다. 기어휠(96 및 98) 사이에는 동조 장치(102)가 설치되고, 이것에 의하여 선택적으로 기어휠(96) 또는 기어휠(98)이 중간축(86)에 고정되어 회전하도록 연결된다. 기어휠(100)은 후진 변속을 위하여 회전 방향을 역전시키기 위하여 중간 기어휠(104)와 접하며, 이것은 다시 주축(66)상의 기어휠(80)과 접한다. 기어휠(98)은 보조 출력축(122)상의 기어휠(120)와 접하며, 이것에 의하여 리타더(124)가 구동된다. 기어휠(98)의 큰 직경에 의하여 보조 출력축(122)은 고속으로 구동된다.
또한, 변속기(62)에는 도시된 바와 같이 또 다른 하우징(106)이 설치된다. 상기 하우징(106) 내에는 2개의 기어휠(108 및 110)로 구성되는 기어쌍이 설치되며, 기어휠(108)은 중간축(86)에 고정되어 회전하도록 결합된다. 기어휠(110)은 항상 출력축(112)에 고정되어 회전하도록 결합된다. 그러나, 상기 기어휠(108 및 110)은 또한 이에 대응하는 형상의 변속기 하우징(62)내에 배열될 수도 있다.
상기 기어휠(110) 및 출력축(112)은 감안된 회전축(114) 둘레로 회전한다. 주축(66)과 그 위에 배열되어 있는 기어휠 및 입력축(64)은 회전축(116)주위로 회전한다. 상기 양 회전축(114 및 116)은 상호 같은 축상에 있지 않고, 축간 거리(118)를 두고 서로 떨어져 있다.
도 3은 또 하나의 실시예를 도시하는데, 여기에서 도 2에 다른 하우징(106)내에서 제 2의 정수를 조성하기 위하여 분할형 변속기(134)에 의하여 확대된다. 여기서는 상기 출력축(112)상에 동조 장치(126)가 설치되고, 이것에 의하여 선택적으로 기어휠(111) 또는 기어휠(128)이 출력축에 고정되어 회전하도록 결합된다. 기어휠(108)은 기어휠(130)와 공동으로 축(132)에 고정되어 회전하도록 배열된다.
따라서, 상술한 본 발명에 따른 비동축 출력을 갖는 변속기는 변속기에 있어서 기타 부품의 차량 설치에 유리하도록 공간을 할애함과 동시에 조밀하고 경량이며 가공이 용이한 변속기를 제공하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 회전축(114, 116)주위로 회전이 가능하도록 배열되는 입력축(32, 64), 주축(38, 66), 중간축(46, 86) 및 출력축(112)과, 이 축(32, 38, 46, 60, 64, 66, 112, 132)상에 다수의 느슨한 기어휠(68, 70, 72, 74, 96, 98, 111, 128) 및 고정 기어휠(76, 78, 80, 88, 90, 92, 94, 108, 110, 130)을 갖는 변속기(6, 60)에 있어서,
    상기 출력축(112)상에는 기어휠(110, 111, 128)이 고정되어 회전하도록 배열되어 있어서 중간축(86)에 고정되어 회전하도록 결합되는 기어휠(108, 130)에 의하여 구동되고, 이러한 기어쌍(108-110, 108-111, 130-128)은 일정한 정수를 형성하며, 변속기(60)의 입력축(64)은 주축(66)에 고정되어 회전하도록 결합되고, 입력축(64)의 회전축(116) 및 주축(66)의 회전축(116)은 동일한 축을 구성하며, 주축(66)의 회전축(116) 및 출력축(112)의 회전축(114)은 동일한 축을 구성하지 않고, 주축(66)의 회전축(114, 116) 및 출력축(112)은 정수의 기어쌍(108-110, 108-111, 130-128)의 변속비에 의하여 상호 결정되는 것을 특징으로 하는 비동축 출력을 갖는 변속기(6, 60).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 정수의 기어쌍(108-110, 108-111, 130-128)은 분할형 변속기 하우징(106)에 내장되어 있어서 상기 기어쌍(108-110, 1089-111, 130-128)의 교환을 가능토록 하는 것을 특징으로 하는 비동축 출력을 갖는 변속기(6, 60).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    유압식 리타더(124)의 구동을 위한 보조 출력축(122)이 설치되어 있어서 중간 변속없이도 상기 리타더(124)의 고속 회전을 달성하기 위하여 주축(66) 또는 중간축(86)에 의하여 직접 구동이 가능한 것을 특징으로 하는 비동축 출력을 갖는 변속기(6, 60).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 출력축(112)상에 분할형 변속기(134)를 위한 동조 장치(126)가 1/2단점프로 변속단을 분할하기 위하여 설치되는 것을 특징으로 하는 비동축 출력을 갖는 변속기(6, 60).
  5. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 정수의 기어쌍 (108-110, 108-111, 130-128)에 이어서 변속기(60)의 전체 변속 범위의 확장을 위하여 톱니 바퀴식 변속기의 형태로 1개의 범위 그룹 변속기가 설치되는 것을 특징으로 하는 비동축 출력을 갖는 변속기(6, 60).
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